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甚么叫SiC功率器件?SiC-MOSFET

1. 器件布局和特色

Si材料中越是高耐压器件,单元面积的导通电阻也越大(以耐压值的约2~2.5次方的比例增添),是以600V以上的电压中首要接纳IGBT(绝缘栅极双极型晶体管)。
IGBT经由过程电导率调制,向漂移层内注入作为多数载流子的空穴,是以导通电阻比MOSFET还要小,可是同时因为多数载流子的储蓄积累,在Turn-off时会发生尾电流,从而形成极大的开关消耗。
SiC器件漂移层的阻抗比Si器件低,不须要停止电导率调制便能够或许或许或许或许以MOSFET完成高耐压和低阻抗。
并且MOSFET道理上不发生尾电流,以是用SiC-MOSFET替换IGBT时,能够或许或许或许或许较着地削减开关消耗,并且完成散热部件的小型化。
别的,SiC-MOSFET能够或许或许或许或许在IGBT不能任务的高频前提下驱动,从而也能够或许或许或许完成无源器件的小型化。
与600V~900V的Si-MOSFET比拟,SiC-MOSFET的上风在于芯片面积小(可完成小型封装),并且体二极管的规复消耗很是小。
首要利用于产业机械电源、高效力功率调理器的逆变器或转换器中。

较着下降开关消耗・经由过程高频化从而完成机械的小型化/减小芯片面积・较着下降规复消耗

2. 规范化导通电阻

SiC的绝缘击穿场强是Si的10倍,以是能够或许或许或许或许以低阻抗、薄厚度的漂移层完成高耐压。
是以,在不异的耐压值环境下,SiC能够或许或许或许取得规范化导通电阻(单元面积导通电阻)更低的器件。
比方900V时,SiC-MOSFET的芯片尺寸只须要Si-MOSFET的35分之1、SJ-MOSFET的10分之1,便能够或许或许或许完成不异的导通电阻。
不只能够或许或许或许或许以小封装完成低导通电阻,并且能够或许或许或许或许使门极电荷量Qg、结电容也变小。
SJ-MOSFET只要900V的产物,可是SiC却能够或许或许或许或许以很低的导通电阻轻松完成1700V以上的耐压。
是以,不须要再接纳IGBT这类双极型器件布局(导通电阻变低,则开关速率变慢),便能够或许或许或许完成低导通电阻、高耐压、疾速开关等各长处兼备的器件。

Blocking Voltage

3. VD - ID特色

SiC-MOSFET与IGBT差别,不存在开启电压,以是从小电流到大电流的宽电流规模内都能够或许或许或许或许完成低导通消耗。
而Si-MOSFET在150°C时导通电阻回升为室温前提下的2倍以上,与Si-MOSFET差别,SiC-MOSFET的回升率比拟低,是以易于热设想,且低温下的导通电阻也很低。

VDS - ID (Ta=150℃)

4. 驱动门极电压和导通电阻

SiC-MOSFET的漂移层阻抗比Si-MOSFET低,可是另外一方面,根据此刻的手艺程度,SiC-MOSFET的MOS沟道局部的迁徙率比拟低,以是沟道部的阻抗比Si器件要高。
是以,越高的门极电压,能够或许或许或许取得越低的导通电阻(VCS=20V以上则逐步饱和)。
若是利用普通IGBT和Si-MOSFET利用的驱动电压VGS=10~15V不能阐扬出SiC原来的低导通电阻的机能,以是为了取得充实的低导通电阻,保举利用VGS=18V摆布停止驱动。

駆動ゲート電圧とオン抵当

SiC MOSFET数据表下载

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